JP2022068119A - Method for producing 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene.
1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(CF3CF=CHCl。HCFO-1224yd。以下、1224ydとも記す。)は、例えば、洗浄剤、冷媒、熱媒体、発泡剤、溶媒の各種用途に適用できる。 1-Chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene (CF 3 CF = CHCl. HCFO-1224yd; hereinafter also referred to as 1224yd) can be used, for example, as a detergent, a refrigerant, a heat medium, a foaming agent, or a solvent. It can be applied to various uses.
なお、本開示において、ハロゲン化炭化水素については、化合物名の後の括弧内にその化合物の略称を記す場合がある。本開示では、必要に応じて、化合物名に代えてその略称を用いる。その略称として、ハイフン(-)より後ろの数字およびアルファベット小文字部分のみ(例えば、「HCFO-1224yd」は「1224yd」)を用いる場合がある。 In the present disclosure, for halogenated hydrocarbons, the abbreviation of the compound may be described in parentheses after the compound name. In the present disclosure, the abbreviation is used instead of the compound name as necessary. As the abbreviation, only the number after the hyphen (-) and the lowercase alphabetic part (for example, "HCFO-1224yd" is "1224yd") may be used.
特許文献1の実施例欄には、Ni-Cu触媒、または、0.5%Pd-8.5%Cu触媒を用いて、1,1-ジクロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(CF3CF=CCl2、CFO-1214ya。以下、1214yaとも記す。)を水素と反応させて1224ydを得ることが開示されている。
In the example column of
しかしながら、特許文献1で具体的に記載の方法で得られる生成物には副生物および未反応の原料が多く、1224ydの収率が低い。
However, the product specifically described in
そこで、本発明は、収率が高い、1224ydの製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing 1224 yd with high yield.
本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成を採用することにより、上記目的が達成されることを見出した。 As a result of diligent studies, the present inventors have found that the above object can be achieved by adopting the following configuration.
(1) 担体と、担体に担持されたCu含有触媒とを含むCu含有担持触媒の存在下、1,1-ジクロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンを水素と反応させて、1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンを得る、1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの製造方法であって、
Cu含有触媒が、Cu触媒、および、Cu-M触媒からなる群から選択される少なくとも1種を含み、
Cu触媒が、1価のCuを有する化合物を含み、
Cu-M触媒が、1価のCuを有する化合物と、Pd、PtおよびNiからなる群から選択される少なくとも1種の金属またはPd、PtおよびNiからなる群から選択される少なくとも1種の原子を有する化合物とを含み、
担体のBET比表面積が400m2/g以上である、1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの製造方法。
(2) 担体が、活性炭を含む、(1)に記載の1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの製造方法。
(3) 担体のBET比表面積が、1000m2/g以上である、(1)または(2)に記載の1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの製造方法。
(4) Cu含有触媒の担持量が、担体の100質量部に対して、金属原子換算で1~20質量部である、(1)~(3)のいずれかに記載の1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの製造方法。
(5) 反応の反応温度が、30~350℃である、(1)~(4)のいずれかに記載の1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの製造方法。
(6) 1,1-ジクロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンに対する水素のモル比が、0.1~50である、(1)~(5)のいずれかに記載の1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの製造方法。
(7) Cu含有触媒が、Cu-M触媒であり、
Cu-M触媒が、CuClを含む、(1)~(6)のいずれかに記載の1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの製造方法。
(8) Cu-M触媒が、PdおよびPtからなる群から選択される少なくとも1種の金属、または、PdおよびPtからなる群から選択される少なくとも1種の原子を有する化合物を含む、(1)~(7)のいずれかに記載の1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの製造方法。
(9) Cu含有触媒が、Cu触媒であり、
Cu触媒が、CuClを含む、(1)~(6)のいずれかに記載の1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの製造方法。
(1) 1,1-dichloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene is reacted with hydrogen in the presence of a carrier and a Cu-containing supported catalyst containing a Cu-containing catalyst supported on the carrier, and 1 -A method for producing 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene, which obtains chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene.
The Cu-containing catalyst comprises at least one selected from the group consisting of Cu catalysts and Cu-M catalysts.
The Cu catalyst contains a compound having monovalent Cu and contains
The Cu-M catalyst is a compound having monovalent Cu and at least one metal selected from the group consisting of Pd, Pt and Ni or at least one atom selected from the group consisting of Pd, Pt and Ni. Including compounds with
A method for producing 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene, wherein the carrier has a BET specific surface area of 400 m 2 / g or more.
(2) The method for producing 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene according to (1), wherein the carrier contains activated carbon.
(3) The method for producing 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene according to (1) or (2), wherein the carrier has a BET specific surface area of 1000 m 2 / g or more.
(4) The 1-chloro-2 according to any one of (1) to (3), wherein the amount of the Cu-containing catalyst supported is 1 to 20 parts by mass in terms of metal atom with respect to 100 parts by mass of the carrier. , 3, 3, 3-Tetrafluoropropene manufacturing method.
(5) The method for producing 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of (1) to (4), wherein the reaction temperature of the reaction is 30 to 350 ° C.
(6) The 1-described in any one of (1) to (5), wherein the molar ratio of hydrogen to 1,1-dichloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene is 0.1 to 50. A method for producing chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene.
(7) The Cu-containing catalyst is a Cu-M catalyst.
The method for producing 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of (1) to (6), wherein the Cu-M catalyst contains CuCl.
(8) The Cu-M catalyst comprises a compound having at least one metal selected from the group consisting of Pd and Pt, or at least one atom selected from the group consisting of Pd and Pt (1). )-(7). The method for producing 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of (7).
(9) The Cu-containing catalyst is a Cu catalyst.
The method for producing 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of (1) to (6), wherein the Cu catalyst contains CuCl.
本発明によれば、収率が高い、1224ydの製造方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for producing 1224 yd with a high yield.
「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。 The numerical range represented by using "-" means a range including the numerical values before and after "-" as the lower limit value and the upper limit value.
1224ydは、炭素-炭素二重結合上の置換基の位置により、幾何異性体であるZ体とE体とが存在する。
本開示において、特段の断りがなく、化合物名や化合物の略称を用いた場合、Z体およびE体からなる群から選択される少なくとも1種を示す。具体的には、Z体もしくはE体、または、Z体とE体との任意の割合で含む混合物を示す。
化合物名や化合物の略称の後ろに(E)または(Z)を付した場合には、化合物の(E)体または(Z)体を示す。例えば、1224yd(Z)はZ体を示し、1224yd(E)はE体を示す。
In 1224yd, there are Z-form and E-form which are geometric isomers depending on the position of the substituent on the carbon-carbon double bond.
In the present disclosure, unless otherwise specified, when compound names or abbreviations for compounds are used, at least one selected from the group consisting of Z-form and E-form is shown. Specifically, a Z-form or an E-form, or a mixture containing a Z-form and an E-form at an arbitrary ratio is shown.
When (E) or (Z) is added after the compound name or the abbreviation of the compound, the (E) form or the (Z) form of the compound is indicated. For example, 1224yd (Z) indicates a Z-form and 1224yd (E) indicates an E-form.
本発明の1224ydの製造方法(以下、単に「本発明の製造方法」とも記す。)は、所定のCu含有担持触媒の存在下、1214yaを水素と反応させる、1224ydの製造方法である。 The method for producing 1224yd of the present invention (hereinafter, also simply referred to as “the production method of the present invention”) is a method for producing 1224yd in which 1214ya is reacted with hydrogen in the presence of a predetermined Cu-containing supported catalyst.
Cu含有担持触媒は、担体と、担体に担持されたCu含有触媒とを含む。
Cu含有触媒は、Cu触媒、および、Cu-M触媒からなる群から選択される少なくとも1種を含み、Cu触媒は、1価のCuを有する化合物を含み、Cu-M触媒は、1価のCuを有する化合物と、Pd、PtおよびNiからなる群から選択される少なくとも1種の金属またはPd、PtおよびNiからなる群から選択される少なくとも1種の原子を有する化合物とを含む。
以下では、まず、Cu触媒およびCu-M触媒について説明し、次に、担体について説明する。
The Cu-containing supported catalyst includes a carrier and a Cu-containing catalyst supported on the carrier.
The Cu-containing catalyst contains at least one selected from the group consisting of a Cu catalyst and a Cu-M catalyst, the Cu catalyst contains a compound having a monovalent Cu, and the Cu-M catalyst is a monovalent. It comprises a compound having Cu and a compound having at least one metal selected from the group consisting of Pd, Pt and Ni or a compound having at least one atom selected from the group consisting of Pd, Pt and Ni.
In the following, the Cu catalyst and the Cu-M catalyst will be described first, and then the carrier will be described.
(Cu触媒)
Cu触媒は、1価のCu(1価の銅)を有する化合物を含む。
Cu触媒は、触媒として作用する金属元素として、Cuのみを有する触媒を意味する。 1価のCuを有する化合物の具体例としては、1価のCuを有する塩化合物、1価のCuを有する酸化物(酸化銅)が挙げられ、1価のCuを有するハロゲン化物(ハロゲン化銅)が好ましく、1価の塩化Cu(CuCl)が特に好ましい。
Cu触媒は、上記1価のCuを有する化合物以外に、Cu原子を有する化合物を含んでもよい。
Cu原子を有する化合物は、1価のCuを有する化合物以外の化合物であり、触媒として作用する金属元素として、Cuのみを有する化合物である。
Cu原子を有する化合物の具体例としては、Cu(0価のCu)、CuCl2、CuF2、Cu2X4で表される化合物が挙げられる。Xは、それぞれ独立に、ハロゲンイオン(例えば、Cl-)、水酸化物イオン、硝酸イオンを表す。Cu2X4で表される化合物の具体例としては、Cu2Cl(OH)3、Cu2(NO3(OH)3)が挙げられる。なかでも、Cu原子を有する化合物としては、Cuが好ましい。
(Cu catalyst)
The Cu catalyst contains a compound having monovalent Cu (monovalent copper).
The Cu catalyst means a catalyst having only Cu as a metal element acting as a catalyst. Specific examples of the compound having monovalent Cu include a salt compound having monovalent Cu, an oxide having monovalent Cu (copper oxide), and a halide having monovalent Cu (copper halide). ) Is preferable, and monovalent Cu (CuCl) chloride is particularly preferable.
The Cu catalyst may contain a compound having a Cu atom in addition to the compound having a monovalent Cu described above.
The compound having a Cu atom is a compound other than the compound having a monovalent Cu, and is a compound having only Cu as a metal element acting as a catalyst.
Specific examples of the compound having a Cu atom include compounds represented by Cu (zero-valent Cu), CuCl 2 , CuF 2 , and Cu 2 X 4 . X independently represents a halogen ion (for example, Cl − ), a hydroxide ion, and a nitrate ion. Specific examples of the compound represented by Cu 2 X 4 include Cu 2 Cl (OH) 3 and Cu 2 (NO 3 (OH) 3 ). Among them, Cu is preferable as the compound having a Cu atom.
Cu触媒は、不純物としてCu以外の金属元素が触媒製造時に微量混入してもよい。具体的には、Cu以外の金属元素の含有量は、Cu触媒におけるCu原子の全質量に対して、合計で1000質量ppm以下含んでもよい。
但し、担体として用いる活性炭中に灰分として含まれるアルカリ金属およびアルカリ土類金属等、本反応に関与しないことが明確な金属元素については、この限りではない。この点については、後述するCu-M触媒も同様である。
The Cu catalyst may contain a small amount of metal elements other than Cu as impurities during the production of the catalyst. Specifically, the content of metal elements other than Cu may be 1000 mass ppm or less in total with respect to the total mass of Cu atoms in the Cu catalyst.
However, this does not apply to metal elements that are clearly not involved in this reaction, such as alkali metals and alkaline earth metals contained as ash in activated carbon used as a carrier. The same applies to the Cu—M catalyst described later in this respect.
(Cu-M触媒)
Cu-M触媒は、1価のCuを有する化合物(以下、「第1の成分」ともいう。)と、Pd、PtおよびNiからなる群から選択される少なくとも1種の金属、または、Pd、PtおよびNiからなる群から選択される少なくとも1種の原子を有する化合物(以下、これらを総称して「第2の成分」ともいう。)を含む。
(Cu-M catalyst)
The Cu-M catalyst is a compound having monovalent Cu (hereinafter, also referred to as "first component"), at least one metal selected from the group consisting of Pd, Pt and Ni, or Pd. It contains a compound having at least one atom selected from the group consisting of Pt and Ni (hereinafter, these are collectively referred to as "second component").
第1の成分としては、上記Cu触媒に含まれる1価のCuを有する化合物と同義であり、好適範囲も同じである。 The first component has the same meaning as the compound having monovalent Cu contained in the Cu catalyst, and the preferable range is also the same.
第2の成分としては、触媒として作用する金属元素として、Pd、PtおよびNiからなる群から選択される少なくとも1種を有していればよく、金属、酸化物およびハロゲン化物の化合物を用いることができる。
第2の成分の価数は、0価および1価以上のいずれであってもよい。上記価数としては、2~6価が好ましく、2~3価がより好ましく、2価が特に好ましい。
As the second component, as the metal element acting as a catalyst, it is sufficient to have at least one selected from the group consisting of Pd, Pt and Ni, and a compound of a metal, an oxide and a halide is used. Can be done.
The valence of the second component may be either 0 valence or 1 valence or more. As the valence, 2 to 6 valences are preferable, 2 to 3 valences are more preferable, and 2 valences are particularly preferable.
Pd、PtおよびNiからなる群から選択される少なくとも1種の原子を有する化合物の具体例としては、PdO、PdCl2、PtO、PtO2、PtCl2、PtCl4、H2PtCl6、NiO、NiCl2が挙げられる。第2の成分としては、1224ydの収率を向上できる点から、Pd原子またはPt原子を有する化合物が好ましく、Pd原子を有する化合物が特に好ましい。 Specific examples of the compound having at least one atom selected from the group consisting of Pd, Pt and Ni include PdO, PdCl 2 , PtO, PtO 2 , PtCl 2 , PtCl 4 , H 2 PtCl 6 , NiO and NiCl. 2 is mentioned. As the second component, a compound having a Pd atom or a Pt atom is preferable, and a compound having a Pd atom is particularly preferable, from the viewpoint of improving the yield of 1224 yd.
第1の成分と第2の成分とは、同一担体上にそれぞれ個別に存在していてもよく、合金として存在していてもよい。 The first component and the second component may be individually present on the same carrier, or may be present as an alloy.
Cu-M触媒は、本発明の効果を損なわない範囲で、第1の成分および第2の成分以外の成分を含んでいてもよい。
第1の成分および第2の成分以外の成分の具体例としては、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Au、Bi、およびAlからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む金属または原子を有する化合物が挙げられる。
The Cu-M catalyst may contain components other than the first component and the second component as long as the effects of the present invention are not impaired.
Specific examples of the first component and the components other than the second component include a metal or an atom containing at least one selected from the group consisting of Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Au, Bi, and Al. Examples thereof include compounds having.
Cu-M触媒において、Cu原子に対するPd、Pt、Niからなる群から選択される少なくとも1種の原子(以下、これらを総称して「M」ともいう。)の質量比(M/Cu)は、1224ydの収率、特に選択率を向上できる点から、1/40以下が好ましく、1/60以下がより好ましく、1/70以下がさらに好ましく、1/80以下が特に好ましく、1/100以下が最も好ましい。上記の下限は、反応収率の点から、1/999以上が好ましく、1/700以上がより好ましく、1/500以上が特に好ましい。 In the Cu-M catalyst, the mass ratio (M / Cu) of at least one atom selected from the group consisting of Pd, Pt, and Ni to the Cu atom (hereinafter, these are collectively referred to as "M") is , 1/24 or less is preferable, 1/60 or less is more preferable, 1/70 or less is further preferable, 1/80 or less is particularly preferable, and 1/100 or less is preferable from the viewpoint of improving the yield of 1224 yd, particularly the selectivity. Is the most preferable. The above lower limit is preferably 1/999 or more, more preferably 1/700 or more, and particularly preferably 1/500 or more from the viewpoint of reaction yield.
Cu-M触媒としては、CuClを含む触媒が好ましく、CuClと、PdおよびPtからなる群から選択される少なくとも1種の金属、または、PdおよびPtからなる群から選択される少なくとも1種の原子を有する化合物とを含む触媒が特に好ましい。 As the Cu-M catalyst, a catalyst containing CuCl is preferable, and at least one metal selected from the group consisting of CuCl and Pd and Pt, or at least one atom selected from the group consisting of Pd and Pt. A catalyst containing a compound having is particularly preferable.
なお、上述したCu含有触媒としては、CuClと、PdおよびPtからなる群から選択される少なくとも1種の金属、または、PdおよびPtからなる群から選択される少なくとも1種の原子を有する化合物とを含む触媒が好ましく、CuClと、Pd金属またはPd原子を有する化合物とを含む触媒が特に好ましい。 The Cu-containing catalyst described above includes CuCl and a compound having at least one metal selected from the group consisting of Pd and Pt, or at least one atom selected from the group consisting of Pd and Pt. A catalyst containing CuCl and a Pd metal or a compound having a Pd atom is particularly preferable.
(担体)
担体のBET比表面積は、400m2/g以上であり、800m2/g以上が好ましく、1000m2/g以上がより好ましく、1200m2/g以上が特に好ましい。上記の上限は、例えば、3000m2/gである。
BET比表面積とは、BET法を用いて測定した窒素吸着比表面積を意味する。
BET比表面積の測定は、窒素ガスを用いたガス吸着法を測定原理とする装置(例えば、マイクロメトリック社製「3Flex」)により実施される。なお、担体は、真空乾燥装置(例えば、EYELA社製「真空低温乾燥器」)を用いて、真空下にて130℃で一晩乾燥した後、BET比表面積の測定が実施される。
(Carrier)
The BET specific surface area of the carrier is 400 m 2 / g or more, preferably 800 m 2 / g or more, more preferably 1000 m 2 / g or more, and particularly preferably 1200 m 2 / g or more. The above upper limit is, for example, 3000 m 2 / g.
The BET specific surface area means the nitrogen adsorption specific surface area measured by using the BET method.
The measurement of the BET specific surface area is carried out by an apparatus based on a gas adsorption method using nitrogen gas (for example, "3Flex" manufactured by Micrometric Co., Ltd.). The carrier is dried overnight at 130 ° C. under vacuum using a vacuum drying device (for example, "vacuum low temperature dryer" manufactured by EYELA), and then the BET specific surface area is measured.
担体としては、活性炭を含む担体が好ましく、活性炭が特に好ましい。
活性炭の具体例としては、木材、木炭、果実ガラ、ヤシガラ、泥炭、亜炭、石炭を原料として調製される活性炭が挙げられる。なかでも、活性炭としては、植物を原料として調製される活性炭が好ましく、ヤシガラ活性炭が特に好ましい。
担体形状としては、長さ2~5mm程度の成型炭、4~50メッシュ程度の破砕炭、2~50メッシュの粒状炭が好ましく、1224ydの収率の点から、4~20メッシュの破砕炭または4~20メッシュの粒状炭がより好ましく、4~6メッシュの破砕炭または4~6メッシュの粒状炭が特に好ましい。
As the carrier, a carrier containing activated carbon is preferable, and activated carbon is particularly preferable.
Specific examples of activated carbon include wood, charcoal, fruit gala, coconut shell, peat, lignite, and activated carbon prepared from coal as a raw material. Among them, as the activated carbon, activated carbon prepared from a plant as a raw material is preferable, and coconut shell activated carbon is particularly preferable.
As the carrier shape, molded charcoal having a length of about 2 to 5 mm, crushed coal having a length of about 4 to 50 mesh, and granular coal having a length of 2 to 50 mesh are preferable, and crushed coal having a length of 4 to 20 mesh or crushed coal having a yield of 1224 yd is preferable. Granular coal of 4 to 20 mesh is more preferable, and crushed coal of 4 to 6 mesh or granular charcoal of 4 to 6 mesh is particularly preferable.
担体は、触媒を担持する機能を高めるために、酸洗浄等の処理が施されてもよい。
Cu触媒またはCu-M触媒が担持された担体の調製方法の具体例としては、Satterfield著、「Heterogeneous Catalysts in Industrial Practice」、2nd ed.(McGraw-Hill、New York、1991)、pp.87~112に記載された通りに、析出法および含浸法のいずれかの方法が挙げられ、含浸法が特に好ましい。
The carrier may be subjected to a treatment such as pickling in order to enhance the function of supporting the catalyst.
Specific examples of the method for preparing a carrier carrying a Cu catalyst or a Cu-M catalyst are described in "Heterogeneus Catalysts in Industrial Practice" by Sutterfield, 2nd ed. (McGraw-Hill, New York, 1991), pp. As described in 87 to 112, either a precipitation method or an impregnation method can be mentioned, and the impregnation method is particularly preferable.
Cu含有担持触媒において、Cu含有触媒の比表面積を十分に大きくでき、且つ、触媒活性に優れる点から、Cu含有触媒の担持量は、担体の質量の100質量部に対して、金属原子換算で0.5~50質量部が好ましく、1~20質量部がより好ましく、3~20質量部がさらに好ましく、5~10質量部が特に好ましい。
上述したCu-M触媒は、第1の成分と第2の成分とをそれぞれ個別に担体に担持させたものを混合物として用いてもよく、第1の成分と第2の成分との混合物を担体に担持させてもよい。
In the Cu-containing supported catalyst, the specific surface area of the Cu-containing catalyst can be sufficiently increased and the catalytic activity is excellent. Therefore, the amount of the Cu-containing catalyst supported is 100 parts by mass of the carrier in terms of metal atoms. 0.5 to 50 parts by mass is preferable, 1 to 20 parts by mass is more preferable, 3 to 20 parts by mass is further preferable, and 5 to 10 parts by mass is particularly preferable.
As the Cu-M catalyst described above, a mixture in which the first component and the second component are individually supported on a carrier may be used as a mixture, or a mixture of the first component and the second component may be used as a carrier. May be carried on.
Cu含有担持触媒の活性が向上する点から、Cu含有担持触媒を製造する過程、または、使用される前に、Cu含有担持触媒には還元処理が施されてもよい。
還元処理の具体例としては、Cu含有担持触媒と水素とを接触させる処理が挙げられる。
上記還元処理の温度は、100℃以上が好ましく、150℃以上がより好ましく、180℃以上が特に好ましい。上記温度の上限は、400℃未満が好ましく、370℃以下がより好ましく、350℃以下がさらに好ましく、300℃以下が特に好ましく、280℃以下が最も好ましい。
なかでも、Cu含有担持触媒は上記還元処理が施されないか、または、Cu含有担持触媒を製造する過程もしくは使用される前に、上記温度の範囲で還元処理が施されることが好ましい。
From the viewpoint of improving the activity of the Cu-containing supported catalyst, the Cu-containing supported catalyst may be subjected to a reduction treatment in the process of producing the Cu-containing supported catalyst or before being used.
Specific examples of the reduction treatment include a treatment in which a Cu-containing carrier catalyst and hydrogen are brought into contact with each other.
The temperature of the reduction treatment is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, and particularly preferably 180 ° C. or higher. The upper limit of the temperature is preferably less than 400 ° C, more preferably 370 ° C or lower, further preferably 350 ° C or lower, particularly preferably 300 ° C or lower, and most preferably 280 ° C or lower.
Above all, it is preferable that the Cu-containing supported catalyst is not subjected to the above reduction treatment, or is subjected to the reduction treatment within the above temperature range in the process of producing the Cu-containing supported catalyst or before being used.
本発明の製造方法の原料である1214yaは、公知の方法により製造できる。
1214yaの製造方法の具体例としては、1,1-ジクロロ-2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロパン(HCFC-225ca)および1,1,1-トリクロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロパン(HCFC-224db)を、相間移動触媒の存在下にアルカリ水溶液と接触させて脱フッ化水素または脱塩化水素反応させる方法が挙げられる。上記反応には225caを含むジクロロペンタフルオロプロパン(225)を使用でき、上記相間移動触媒により225中の225caのみが選択的に脱フッ化水素される。反応後、1214yaは蒸留等の公知の方法により精製できる。精製後の1214yaには、不純物が含まれる場合がある。不純物としては、225ca以外の225異性体が脱フッ化水素反応して得られる1,3-ジクロロ-1,2,3,3-テトラフルオロプロペン(1214yb)が挙げられる。不純物の含有量は、1214yaの全質量に対して、1000質量ppm以下が好ましい。上記の下限は、例えば、0質量ppmである。
225caを含む225は、市販品を用いてもよい。上記市販品としては、アサヒクリンAK225(AGC社製、225caの48モル%と225cbの52モル%との混合物)が挙げられる。相間移動触媒としては、テトラブチルアンモニウムブロマイド(TBAB)が好ましい。
1214ya, which is a raw material for the production method of the present invention, can be produced by a known method.
Specific examples of the method for producing 1214ya include 1,1-dichloro-2,2,3,3,3-pentafluoropropane (HCFC-225ca) and 1,1,1-trichloro-2,3,3,3. Examples thereof include a method in which tetrafluoropropane (HCFC-224db) is brought into contact with an alkaline aqueous solution in the presence of a phase transfer catalyst to cause a defluorinated hydrogen or dechlorided hydrogen reaction. Dichloropentafluoropropane (225) containing 225ca can be used in the reaction, and only 225ca in 225 is selectively defluorinated by the phase transfer catalyst. After the reaction, 1214ya can be purified by a known method such as distillation. Impurities may be contained in 1214ya after purification. Examples of the impurities include 1,3-dichloro-1,2,3,3-tetrafluoropropene (1214yb) obtained by defluoridating hydrogen reaction of 225 isomers other than 225ca. The content of impurities is preferably 1000 mass ppm or less with respect to the total mass of 1214ya. The above lower limit is, for example, 0 mass ppm.
As 225 containing 225ca, a commercially available product may be used. Examples of the commercially available product include Asahiclean AK225 (a mixture of 48 mol% of 225ca and 52 mol% of 225 cc manufactured by AGC). Tetrabutylammonium bromide (TBAB) is preferred as the phase transfer catalyst.
本発明の製造方法における1214yaと水素との反応において、使用される1214yaのモル量に対する使用される水素のモル量のモル比(水素のモル量/1214yaのモル量)は、1224ydの収率をより高くできる点から、0.1~50が好ましく、0.5~50がより好ましく、0.7~20がさらに好ましく、1~10が特に好ましい。 In the reaction between 1214ya and hydrogen in the production method of the present invention, the molar ratio of the molar amount of hydrogen used to the molar amount of 1214ya used (molar amount of hydrogen / molar amount of 1214ya) is a yield of 1224yd. From the viewpoint of being able to be higher, 0.1 to 50 is preferable, 0.5 to 50 is more preferable, 0.7 to 20 is further preferable, and 1 to 10 is particularly preferable.
上記反応は、通常、反応器を用いて行なわれる。
反応器としては、形状および構造は特に限定されない。反応器の具体例としては、後述する気相反応の場合、内部にCu含有担持触媒を充填できる円筒状の縦型反応器が挙げられる。
円筒状の縦型反応器に充填する触媒量は、ガス線速および接触時間によって最適充填長が異なることから任意の使用量が用いられ、一般的に円筒状の縦型反応器に10~500cmで充填される。
The above reaction is usually carried out using a reactor.
The shape and structure of the reactor are not particularly limited. Specific examples of the reactor include a cylindrical vertical reactor that can be filled with a Cu-containing carrier catalyst in the case of a gas phase reaction described later.
As the amount of catalyst to be filled in the cylindrical vertical reactor, an arbitrary amount is used because the optimum filling length differs depending on the gas linear velocity and the contact time, and generally 10 to 500 cm in the cylindrical vertical reactor. Filled with.
液相反応の場合、Cu含有担持触媒の含有量は、反応器内の総液量に対して、0.1~20質量%が好ましく、1~10質量%が特に好ましい。上記含有量が1質量%以上である場合、反応速度が優れる。また、上記含有量が10質量%以下である場合、反応後の触媒分離工程および反応中の攪拌効率が優れる。
反応器の材質の具体例としては、ガラス、鉄、ニッケル、ステンレス鋼、鉄、ニッケルを主成分とする合金が挙げられる。
反応器は、電気ヒータ等の加熱部を内部に備えていてもよい。反応器は、内部の温度を測定するための温度計が挿入するために、さや管を有していてもよい。
In the case of a liquid phase reaction, the content of the Cu-containing carrier catalyst is preferably 0.1 to 20% by mass, particularly preferably 1 to 10% by mass, based on the total amount of the liquid in the reactor. When the content is 1% by mass or more, the reaction rate is excellent. Further, when the content is 10% by mass or less, the catalyst separation step after the reaction and the stirring efficiency during the reaction are excellent.
Specific examples of the material of the reactor include glass, iron, nickel, stainless steel, iron, and an alloy containing nickel as a main component.
The reactor may be provided with a heating unit such as an electric heater inside. The reactor may have a pod for inserting a thermometer to measure the temperature inside.
本発明の製造方法における1214yaと水素との反応は、液相反応および気相反応のいずれでもよい。
液相反応とは、液体状態の1214yaを水素と反応させることを意味する。
気相反応とは、気体状態の1214yaを水素と反応させることを意味する。
上記としては、液相反応である場合、反応器内部の圧力が高くなり高圧反応となってしまう点から、気相反応が好ましい。
上記反応は、バッチ式であってもよく、半連続式または連続流通式であってもよい。
The reaction between 1214ya and hydrogen in the production method of the present invention may be either a liquid phase reaction or a gas phase reaction.
The liquid phase reaction means that 1214ya in a liquid state is reacted with hydrogen.
The gas phase reaction means that 1214ya in a gaseous state is reacted with hydrogen.
As described above, in the case of a liquid phase reaction, a gas phase reaction is preferable because the pressure inside the reactor becomes high and a high pressure reaction occurs.
The above reaction may be a batch type, a semi-continuous type or a continuous distribution type.
液相反応について詳細に説明する。
液相反応の具体的な手順としては、例えば、1214yaと触媒との混合物が液体状態として存在する反応器内に、連続的または非連続的に水素を供給し、反応によって生成する1224ydを反応器内から連続または非連続的に抜き出す手順が挙げられる。
The liquid phase reaction will be described in detail.
As a specific procedure of the liquid phase reaction, for example, hydrogen is continuously or discontinuously supplied into a reactor in which a mixture of 1214ya and a catalyst exists in a liquid state, and 1224yd produced by the reaction is used in the reactor. Examples thereof include a procedure for continuously or discontinuously extracting from the inside.
液相反応における反応温度は、1224ydの収率の点から、30℃以上が好ましく、100℃以上がより好ましく、160℃超がさらに好ましい。また、350℃以下が好ましく、300℃以下がより好ましく、225℃未満がさらに好ましい。
液相反応における反応時間は、1224ydの収率および製造効率の点から、0.1~100時間が好ましく、0.5~50時間がより好ましく、1~20時間が特に好ましい。反応時間は、反応器内での原料(1214yaおよび水素)の滞留時間を意味する。液相反応は、必要に応じて、溶媒の存在下にて実施してもよい。溶媒としては、例えば、CF3(CF2)nCF3(但し、式中nは、3~6の整数を表す。)で表される炭素数5~8の直鎖パーフルオロアルキル化合物が挙げられる。
The reaction temperature in the liquid phase reaction is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and even more preferably over 160 ° C. from the viewpoint of yield of 1224 yd. Further, 350 ° C. or lower is preferable, 300 ° C. or lower is more preferable, and less than 225 ° C. is further preferable.
The reaction time in the liquid phase reaction is preferably 0.1 to 100 hours, more preferably 0.5 to 50 hours, and particularly preferably 1 to 20 hours from the viewpoint of the yield of 1224 yd and the production efficiency. The reaction time means the residence time of the raw materials (1214ya and hydrogen) in the reactor. The liquid phase reaction may be carried out in the presence of a solvent, if necessary. Examples of the solvent include linear perfluoroalkyl compounds having 5 to 8 carbon atoms represented by CF 3 (CF 2 ) n CF 3 (where n in the formula represents an integer of 3 to 6). Be done.
次に、気相反応について詳細に説明する。
気相反応の具体的な手順としては、ガス状態に加熱された原料である1214yaと水素とを反応器内に連続的に供給して、反応器に充填されたCu含有担持触媒と、ガス状態の1214yaと、ガス状態の水素とを接触させて、1224ydを得る手順が挙げられる。
流量の調整、副生物の抑制、触媒失活の抑制等に有効である点から、上記反応に不活性なガス(希釈ガス)を反応器に供給してもよい。希釈ガスの具体例としては、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴンが挙げられる。例えば不活性なガスとして窒素を反応器に供給する場合、窒素のモル量に対する水素のモル量のモル比は、0超えが好ましく、0.1以上がより好ましく、0.2以上がさらに好ましい。
Next, the gas phase reaction will be described in detail.
As a specific procedure for the gas phase reaction, 1214ya, which is a raw material heated to a gas state, and hydrogen are continuously supplied into the reactor, and a Cu-containing carrying catalyst filled in the reactor and a gas state are used. 1214ya and hydrogen in a gaseous state are brought into contact with each other to obtain 1224yd.
A gas (diluted gas) inert to the above reaction may be supplied to the reactor because it is effective for adjusting the flow rate, suppressing by-products, suppressing catalyst deactivation, and the like. Specific examples of the diluent gas include nitrogen, carbon dioxide, helium, and argon. For example, when nitrogen is supplied to the reactor as an inert gas, the molar ratio of the molar amount of hydrogen to the molar amount of nitrogen is preferably 0 or more, more preferably 0.1 or more, still more preferably 0.2 or more.
Cu触媒を用いる場合、気相反応における反応温度(反応器内の温度)は、1224ydの収率の点から、30~350℃が好ましく、100~350℃がより好ましく、160~350℃がさらに好ましく、200~300℃が特に好ましく、230~300℃が最も好ましい。
Cu-M触媒を用いる場合、気相反応における反応温度(反応器内の温度)は、1224ydの収率の点から、30~350℃が好ましく、100~300℃がより好ましく、160~300℃がさらに好ましく、200~300℃が特に好ましく、230~300℃が最も好ましい。一方、副生物の生成を抑え、1224ydの選択率を向上できる点から、上記反応温度は200~280℃が好ましく、200~250℃がより好ましく、200~225℃が特に好ましい。
反応器内の温度は、反応器に供給される1214yaおよび水素の温度および圧力を調整することにより制御できる。必要に応じて、電気ヒータおよびマイクロウェーブ発生機等により反応器内を補助的に加熱できる。
When a Cu catalyst is used, the reaction temperature (temperature in the reactor) in the gas phase reaction is preferably 30 to 350 ° C., more preferably 100 to 350 ° C., and further preferably 160 to 350 ° C. from the viewpoint of yield of 1224 yd. Preferably, 200 to 300 ° C. is particularly preferable, and 230 to 300 ° C. is most preferable.
When a Cu-M catalyst is used, the reaction temperature (temperature in the reactor) in the gas phase reaction is preferably 30 to 350 ° C., more preferably 100 to 300 ° C., and more preferably 160 to 300 ° C. from the viewpoint of the yield of 1224 yd. Is more preferable, 200 to 300 ° C. is particularly preferable, and 230 to 300 ° C. is most preferable. On the other hand, the reaction temperature is preferably 200 to 280 ° C., more preferably 200 to 250 ° C., and particularly preferably 200 to 225 ° C. from the viewpoint of suppressing the formation of by-products and improving the selectivity of 1224 yd.
The temperature inside the reactor can be controlled by adjusting the temperature and pressure of 1214ya and hydrogen supplied to the reactor. If necessary, the inside of the reactor can be supplementarily heated by an electric heater, a microwave generator, or the like.
気相反応における反応時間は、0.1~1000秒間が好ましく、1~800秒間がより好ましく、5~600秒間がさらに好ましく、10~500秒間が特に好ましい。反応時間が0.1~1000秒間であることにより、1214yaの還元反応が十分に進行し、1224ydの収率がより高くなる。
反応時間は、原料である1214yaおよび水素の反応器内での滞留時間に相当し、1214yaおよび水素の反応器への供給量(流量)を調節することにより制御できる。
The reaction time in the gas phase reaction is preferably 0.1 to 1000 seconds, more preferably 1 to 800 seconds, still more preferably 5 to 600 seconds, and particularly preferably 10 to 500 seconds. When the reaction time is 0.1 to 1000 seconds, the reduction reaction of 1214ya proceeds sufficiently, and the yield of 1224yd becomes higher.
The reaction time corresponds to the residence time of the raw materials 1214ya and hydrogen in the reactor, and can be controlled by adjusting the supply amount (flow rate) of 1214ya and hydrogen to the reactor.
気相反応における反応系の圧力(反応器内の圧力)は、0~2.0MPaが好ましく、0~0.5MPaがより好ましい。陰圧でもよい。反応器内の圧力は、取り扱い性の点から、常圧(大気圧)が特に好ましい。本開示において、特に断らない限り、圧力はゲージ圧を示す。
液相反応における反応器内の圧力は、原料が液体として反応器内に存在する圧力が好ましく、反応温度における原料物質の蒸気圧より高い圧力がより好ましく、0.1~10MPaが特に好ましい。
The pressure of the reaction system (pressure in the reactor) in the gas phase reaction is preferably 0 to 2.0 MPa, more preferably 0 to 0.5 MPa. Negative pressure may be used. The pressure in the reactor is particularly preferably normal pressure (atmospheric pressure) from the viewpoint of handleability. In this disclosure, pressure refers to gauge pressure unless otherwise noted.
The pressure in the reactor in the liquid phase reaction is preferably the pressure at which the raw material exists in the reactor as a liquid, more preferably higher than the vapor pressure of the raw material at the reaction temperature, and particularly preferably 0.1 to 10 MPa.
本発明の製造方法において、1224ydが生成物として得られる。得られる1224ydは、上述したように、Z体単独であってもよく、E体単独であってもよく、Z体とE体との混合物であってよい。
得られる1224ydがZ体とE体との混合物である場合、E体の質量に対するZ体の質量の比(Z/E)は、1以上が好ましく、2以上がより好ましく、5以上がさらに好ましく、10以上が特に好ましい。上記比の上限は、例えば、100である。
1224yd(Z)は、1224yd(E)よりも化学的安定性が高い。このため、質量比(Z/E)が上記下限値以上であれば、1224ydを、例えば、洗浄剤、冷媒、熱媒体、発泡剤、溶媒等の各種用途に使用しやすい。
In the production method of the present invention, 1224 yd is obtained as a product. As described above, the obtained 1224yd may be Z-form alone, E-form alone, or a mixture of Z-form and E-form.
When the obtained 1224yd is a mixture of Z-form and E-form, the ratio (Z / E) of the mass of Z-form to the mass of E-form is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, still more preferably 5 or more. 10 or more is particularly preferable. The upper limit of the above ratio is, for example, 100.
1224yd (Z) is more chemically stable than 1224yd (E). Therefore, if the mass ratio (Z / E) is at least the above lower limit value, 1224yd can be easily used for various purposes such as a cleaning agent, a refrigerant, a heat medium, a foaming agent, and a solvent.
本発明の製造方法によって得られる生成物中には、目的物である1224yd以外に、不純物を含んでもよい。不純物の具体例としては、1214yaの水素化がさらに進行して生成する2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(CF3CF=CH2、HFO-1234yf。以下、1234yfとも記す。)、過還元体である1,1,1-トリフルオロプロペン(CF3CH=CH2、HFO-1243zf。以下、1243zfとも記す。)、1,1,1,2-テトラフルオロプロパン(254eb)が挙げられる。 The product obtained by the production method of the present invention may contain impurities in addition to the target product, 1224yd. Specific examples of the impurities include 2,3,3,3-tetrafluoropropene (CF 3 CF = CH 2 , HFO-1234yf; hereinafter also referred to as 1234yf), which is produced by further progressing hydrogenation of 1214ya. Examples thereof include 1,1,1-trifluoropropene (CF 3 CH = CH 2 , HFO-1243zf; hereinafter also referred to as 1243zf) and 1,1,1,2-tetrafluoropropane (254eb), which are reduced compounds. ..
生成物中における1234yf、1243zfおよび254ebの合計含有量は、生成物全質量に対して、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。上記含有量の下限は、例えば、0質量%である。
また、生成物中における1224ydの含有量は、生成物全質量に対して、45モル%以上が好ましく、55モル%以上がより好ましく、65モル%以上がさらに好ましく、80モル%以上が特に好ましい。上記含有量の上限は、例えば、100モル%である。
生成物に不純物が含まれる場合、得られた生成物から1224ydを蒸留等の公知の方法により分離する処理を実施してもよい。
The total content of 1234yf, 1243zf and 254eb in the product is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, based on the total mass of the product. The lower limit of the content is, for example, 0% by mass.
The content of 1224 yd in the product is preferably 45 mol% or more, more preferably 55 mol% or more, further preferably 65 mol% or more, and particularly preferably 80 mol% or more, based on the total mass of the product. .. The upper limit of the content is, for example, 100 mol%.
If the product contains impurities, a treatment may be carried out to separate 1224 yd from the obtained product by a known method such as distillation.
次に、気相反応のより詳細な態様を、図1を参照して説明する。図1に示す反応装置20は、気相反応に使用される反応装置の一例である。
反応装置20は、反応器1を備える。反応器1には、1214yaの供給ライン2、水素の供給ライン3、および、希釈ガスである窒素の供給ライン4が接続されている。
反応器1は、電気ヒータ等の加熱部を備えることが好ましい。
1214yaの供給ライン2、および、水素の供給ライン3は、それぞれ別々に、反応器1に接続されてもよく、反応器1の手前で連結されて反応器1に接続されてもよい。例えば、図1に示すように、1214yaの供給ライン2、水素の供給ライン3、および、窒素の供給ライン4を連結する。これにより、1214yaと水素と窒素との混合物が、混合物供給ライン5を経由して、反応器1に供給される。
Next, a more detailed embodiment of the gas phase reaction will be described with reference to FIG. The
The
The
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図1に示す反応装置20においては、1214yaの供給ライン2、水素の供給ライン3、および、窒素の供給ライン4には、それぞれ、電気ヒータ等を備えた予熱器(プレヒータ)2a、3aおよび4aが設けられている。反応器1に供給される1214ya、水素および窒素は、それぞれ、予熱器2a、3aおよび4aによって所定の温度に予熱されてから反応器1に供給されることが好ましい。これにより、1214ya、水素および窒素を、反応器1の内部で所定の反応温度まで効率よく昇温できる。予熱器2a、3aおよび4aは、設置されることが好ましい。
In the
反応器1の出口には、熱交換器等の冷却部6を介して、出口ライン7が接続されている。出口ライン7には、さらに、水蒸気および酸性液の回収槽8、アルカリ洗浄装置9、並びに、脱水塔10が順に接続されている。
反応器1から取り出された反応混合物は、出口ライン7以降の処理によって、塩化水素、フッ化水素等の酸性物質、水蒸気、水が除去される。得られたガスを、以下、「出口ガス」という。出口ガス中の各成分が、ガスクロマトグラフ(GC)等の分析装置により分析および定量される。
An
Acidic substances such as hydrogen chloride and hydrogen fluoride, water vapor, and water are removed from the reaction mixture taken out from the
例えば、1214yaの還元反応における出口ガスは、1224ydを含む。
この場合、出口ガスに含まれる1224yd以外の化合物としては、未反応原料である1214yaに加えて、1234yf、1243zfおよび254ebが挙げられる。
For example, the outlet gas in the reduction reaction of 1214ya contains 1224yd.
In this case, examples of the compound other than 1224yd contained in the outlet gas include 1234yf, 1243zf and 254eb in addition to the unreacted raw material 1214ya.
出口ガスに含まれる1224yd以外の成分を、蒸留等の既知の手段により分離除去することで、高純度に精製された1224ydを製造できる。 By separating and removing components other than 1224 yd contained in the outlet gas by a known means such as distillation, 1224 yd purified to high purity can be produced.
反応装置20においては、反応器1から出た反応混合物および出口ガスから、蒸留等によって未反応の1214yaを分離し、原料の一部として反応器に戻すことができる。これにより1224ydの生産性を向上できる。
In the
以下に、例により本発明をより詳細に説明する。但し、本発明は、以下の例に限定されない。例1~15は、実施例であり、例16は、比較例である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of example. However, the present invention is not limited to the following examples. Examples 1 to 15 are examples, and example 16 is a comparative example.
〈Cu含有担持触媒の調製〉
《CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100)》
含浸法により塩化銅(I)および塩化パラジウム(II)を活性炭に担持した。但し、触媒の調製方法は、含浸法に限定されない。以下、含浸法を用いた具体的な調製手順を記す。
塩化銅(I)(15g、ナカライテスク社製)、塩化パラジウム(II)(0.16g、純正化学社製)、イオン交換水(300g)、35質量%塩酸(41g、ナカライテスク社製)、および、BET法で測定したBET比表面積が1230m2/gの4~6メッシュの粒状成型された活性炭(原料:ヤシガラ)(150g)をフラスコ内で混合し、12時間静置した後、エバポレーターを用いて60℃にて塩化水素および水を減圧留去した。得られた担持触媒の全質量に対する水の割合(含水率)が30質量%以下になった時点で、フラスコ内の担持触媒を、反応管に移した後、反応管を200℃に保ち、窒素ガスを16.7mL/秒で16時間供給して乾燥した。これらにより、活性炭に担持された、金属原子換算でCuに対するPdの質量比(Pd/Cu)が1/100である、CuCl-PdCl2担持触媒を得た。金属原子換算でCuおよびPdの合計担持量は、活性炭の100質量部に対して、6質量部であった。
<Preparation of Cu-containing carrier catalyst>
<< CuCl-PdCl 2 supported catalyst (Pd / Cu = 1/100) >>
Copper (I) chloride and palladium (II) chloride were supported on activated carbon by the impregnation method. However, the method for preparing the catalyst is not limited to the impregnation method. Hereinafter, a specific preparation procedure using the impregnation method will be described.
Copper (I) chloride (15 g, manufactured by Nakaraitesk), palladium (II) chloride (0.16 g, manufactured by Genuine Chemicals), ion-exchanged water (300 g), 35% by mass hydrochloric acid (41 g, manufactured by Nakaraitesk), Then, the activated carbon (raw material: coconut husk) (150 g) having a BET specific surface area of 1230 m 2 / g measured by the BET method and having a granular shape of 4 to 6 mesh was mixed in a flask and allowed to stand for 12 hours, and then the evaporator was added. Hydrogen chloride and water were distilled off under reduced pressure at 60 ° C. When the ratio (moisture content) of water to the total mass of the obtained carrier catalyst became 30% by mass or less, the carrier catalyst in the flask was transferred to a reaction tube, and then the reaction tube was kept at 200 ° C. and nitrogen. The gas was supplied at 16.7 mL / sec for 16 hours and dried. As a result, a CuCl-PdCl 2 -supported catalyst supported on activated carbon having a mass ratio (Pd / Cu) of Pd to Cu in terms of metal atoms of 1/100 was obtained. The total amount of Cu and Pd supported in terms of metal atoms was 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of activated carbon.
《CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/300)》
混合する塩化パラジウム(II)の量を0.05gに変更した以外は、上記《CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100)》と同様の手順で、活性炭に担持された、金属原子換算でCuに対するPdの質量比(Pd/Cu)が1/300である、CuCl-PdCl2担持触媒を得た。金属原子換算でCuおよびPdの合計担持量は、活性炭の100質量部に対して、6質量部であった。
<< CuCl-PdCl 2 supported catalyst (Pd / Cu = 1/300) >>
The metal carried on the activated carbon by the same procedure as the above << CuCl-PdCl 2 carrying catalyst (Pd / Cu = 1/100) >> except that the amount of palladium (II) chloride to be mixed was changed to 0.05 g. A CuCl-PdCl 2 -supported catalyst having a mass ratio of Pd to Cu (Pd / Cu) of 1/300 in atomic terms was obtained. The total amount of Cu and Pd supported in terms of metal atoms was 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of activated carbon.
《CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/600)》
混合する塩化パラジウム(II)の量を0.03gに変更した以外は、上記《CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100)》と同様の手順で、活性炭に担持された、金属原子換算でCuに対するPdの質量比(Pd/Cu)が1/600である、CuCl-PdCl2担持触媒を得た。金属原子換算でCuおよびPdの合計担持量は、活性炭の100質量部に対して、6質量部であった。
<< CuCl-PdCl 2 supported catalyst (Pd / Cu = 1/600) >>
The metal carried on the activated carbon by the same procedure as the above << CuCl-PdCl 2 carrying catalyst (Pd / Cu = 1/100) >> except that the amount of palladium (II) chloride to be mixed was changed to 0.03 g. A CuCl-PdCl 2 -supported catalyst having a mass ratio of Pd to Cu (Pd / Cu) of 1/600 in terms of atomic value was obtained. The total amount of Cu and Pd supported in terms of metal atoms was 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of activated carbon.
《CuCl-PtCl2担持触媒(Pt/Cu=1/40)》
含浸法により塩化銅(I)および塩化白金(II)を活性炭に担持した。但し、触媒の調製方法は、含浸法に限定されない。以下、含浸法を用いた具体的な調製手順を記す。
塩化銅(I)(15g、ナカライテスク社製)、塩化白金(II)(0.34g、純正化学社製)、35質量%塩酸(320g、ナカライテスク社製)、および、BET法で測定したBET比表面積が1230m2/gの4~6メッシュの粒状成型された活性炭(150g)をフラスコ内で混合し、12時間静置した後、エバポレーターを用いて60℃にて塩化水素および水を減圧留去した。得られた担持触媒の全質量に対する水の割合(含水率)が30質量%以下になった時点で、フラスコ内の担持触媒を、反応管に移した後、反応管を200℃に保ち、窒素ガスを16.7mL/秒で16時間供給して乾燥した。これらにより、活性炭に担持された、金属原子換算でCuに対するPtの質量比(Pt/Cu)が1/40である、CuCl-PtCl2担持触媒を得た。金属原子換算でCuおよびPtの合計担持量は、活性炭の100質量部に対して、6質量部であった。
<< CuCl-PtCl 2 supported catalyst (Pt / Cu = 1/40) >>
Copper (I) chloride and platinum (II) chloride were supported on activated carbon by the impregnation method. However, the method for preparing the catalyst is not limited to the impregnation method. Hereinafter, a specific preparation procedure using the impregnation method will be described.
Measured by copper (I) chloride (15 g, manufactured by Nakaraitesk), platinum (II) chloride (0.34 g, manufactured by Genuine Chemicals), 35% by mass hydrochloric acid (320 g, manufactured by Nakaraitesk), and BET method. Granularly molded activated carbon (150 g) of 4 to 6 mesh with a BET specific surface area of 1230 m 2 / g is mixed in a flask, allowed to stand for 12 hours, and then hydrogen chloride and water are depressurized at 60 ° C. using an evaporator. Distilled away. When the ratio (moisture content) of water to the total mass of the obtained carrier catalyst became 30% by mass or less, the carrier catalyst in the flask was transferred to a reaction tube, and then the reaction tube was kept at 200 ° C. and nitrogen. The gas was supplied at 16.7 mL / sec for 16 hours and dried. As a result, a CuCl-PtCl 2 -supported catalyst supported on activated carbon and having a mass ratio of Pt to Cu in terms of metal atom (Pt / Cu) of 1/40 was obtained. The total amount of Cu and Pt supported in terms of metal atoms was 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of activated carbon.
《CuCl-PtCl2担持触媒(Pt/Cu=1/70)》
混合する塩化白金(II)の量を0.19gに変更した以外は、上記《Cu-Pt触媒(Pt/Cu=1/40)》と同様の手順で、活性炭に担持された、金属原子換算でCuに対するPtの質量比(Pt/Cu)が1/70である、CuCl-PtCl2担持触媒を得た。金属原子換算でCuおよびPtの合計担持量は、活性炭の100質量部に対して、6質量部であった。
<< CuCl-PtCl 2 supported catalyst (Pt / Cu = 1/70) >>
Metal atom equivalent supported on activated carbon by the same procedure as the above << Cu-Pt catalyst (Pt / Cu = 1/40) >> except that the amount of platinum (II) chloride to be mixed was changed to 0.19 g. A CuCl-PtCl 2 -supported catalyst having a mass ratio of Pt to Cu (Pt / Cu) of 1/70 was obtained. The total amount of Cu and Pt supported in terms of metal atoms was 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of activated carbon.
《CuCl-PtCl2担持触媒(Pt/Cu=1/100)》
混合する塩化白金(II)の量を0.14gに変更した以外は、上記《Cu-Pt触媒(Pt/Cu=1/40)》と同様の手順で、活性炭に担持された、金属原子換算でCuに対するPtの質量比(Pt/Cu)が1/100である、CuCl-PtCl2担持触媒を得た。金属原子換算でCuおよびPtの合計担持量は、活性炭の100質量部に対して、6質量部であった。
<< CuCl-PtCl 2 supported catalyst (Pt / Cu = 1/100) >>
Metal atom equivalent supported on activated carbon by the same procedure as the above << Cu-Pt catalyst (Pt / Cu = 1/40) >> except that the amount of platinum (II) chloride to be mixed was changed to 0.14 g. A CuCl-PtCl 2 -supported catalyst having a mass ratio of Pt to Cu (Pt / Cu) of 1/100 was obtained. The total amount of Cu and Pt supported in terms of metal atoms was 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of activated carbon.
《CuCl-H2PtCl6担持触媒(Pt/Cu=1/40)》
含浸法により塩化銅(I)およびヘキサクロロ白金(VI)酸六水和物を活性炭に担持した。但し、触媒の調製方法は、含浸法に限定されない。以下、含浸法を用いた具体的な調製手順を記す。
塩化銅(I)(15g、ナカライテスク社製)、ヘキサクロロ白金(VI)酸六水和物(0.67g、純正化学社製)、イオン交換水(75g)、35質量%塩酸(190g、ナカライテスク社製)、および、BET法で測定した比表面積が1230m2/gの4~6メッシュの粒状成型された活性炭(150g)をフラスコ内で混合し、12時間静置した後、エバポレーターを用いて60℃にて塩化水素および水を減圧留去した。得られた担持触媒の全質量に対する水の割合(含水率)が30質量%以下になった時点で、フラスコ内の担持触媒を、反応管に移した後、反応管を200℃に保ち、窒素ガスを16.7mL/秒で16時間供給して乾燥した。これらにより、活性炭に担持された、金属原子換算でCuに対するPtの質量比(Pt/Cu)が1/40である、CuCl-H2PtCl6担持触媒を得た。金属原子換算でCuおよびPtの合計担持量は、活性炭の100質量部に対して、6質量部であった。
<< CuCl-H 2 PtCl 6 supported catalyst (Pt / Cu = 1/40) >>
Copper (I) chloride and hexachloroplatinic (VI) acid hexahydrate were supported on activated carbon by the impregnation method. However, the method for preparing the catalyst is not limited to the impregnation method. Hereinafter, a specific preparation procedure using the impregnation method will be described.
Copper (I) chloride (15 g, manufactured by Nakaraitesk), hexachloroplatinum (VI) acid hexahydrate (0.67 g, manufactured by Genuine Chemicals), ion-exchanged water (75 g), 35% by mass hydrochloric acid (190 g, Nakarai) (Made by Tesk) and granularly molded activated carbon (150 g) of 4 to 6 mesh with a specific surface area of 1230 m 2 / g measured by the BET method are mixed in a flask, allowed to stand for 12 hours, and then used with an evaporator. Hydrogen chloride and water were distilled off under reduced pressure at 60 ° C. When the ratio (moisture content) of water to the total mass of the obtained carrier catalyst became 30% by mass or less, the carrier catalyst in the flask was transferred to a reaction tube, and then the reaction tube was kept at 200 ° C. and nitrogen. The gas was supplied at 16.7 mL / sec for 16 hours and dried. As a result, a CuCl—H 2 PtCl 6 -supported catalyst supported on activated carbon and having a mass ratio of Pt to Cu in terms of metal atom (Pt / Cu) of 1/40 was obtained. The total amount of Cu and Pt supported in terms of metal atoms was 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of activated carbon.
《CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100、BET:1243)》
含浸法により塩化銅(I)および塩化パラジウム(II)を活性炭に担持した。但し、触媒の調製方法は、含浸法に限定されない。以下、含浸法を用いた具体的な調製手順を記す。
塩化銅(I)(15g、ナカライテスク社製)、塩化パラジウム(II)(0.16g、純正化学社製)、イオン交換水(300g)、35質量%塩酸(41g、ナカライテスク社製)、および、BET法で測定したBET比表面積が1243m2/gの4~6メッシュの粒状成型された活性炭(原料:ヤシガラ)(150g)をフラスコ内で混合し、12時間静置した後、エバポレーターを用いて60℃にて塩化水素および水を減圧留去した。得られた担持触媒の全質量に対する水の割合(含水率)が30質量%以下になった時点で、フラスコ内の担持触媒を、反応管に移した後、反応管を200℃に保ち、窒素ガスを16.7mL/秒で16時間供給して乾燥した。これらにより、活性炭に担持された、金属原子換算でCuに対するPdの質量比(Pd/Cu)が1/100である、CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100、BET:1243)を得た。金属原子換算でCuおよびPdの合計担持量は、活性炭の100質量部に対して、6質量部であった。
<< CuCl-PdCl 2 supported catalyst (Pd / Cu = 1/100, BET: 1243) >>
Copper (I) chloride and palladium (II) chloride were supported on activated carbon by the impregnation method. However, the method for preparing the catalyst is not limited to the impregnation method. Hereinafter, a specific preparation procedure using the impregnation method will be described.
Copper (I) chloride (15 g, manufactured by Nakaraitesk), palladium (II) chloride (0.16 g, manufactured by Genuine Chemicals), ion-exchanged water (300 g), 35% by mass hydrochloric acid (41 g, manufactured by Nakaraitesk), Then, the activated carbon (raw material: coconut husk) (150 g) having a BET specific surface area of 1243 m 2 / g measured by the BET method and having a granular shape of 4 to 6 mesh was mixed in a flask and allowed to stand for 12 hours, and then the evaporator was added. Hydrogen chloride and water were distilled off under reduced pressure at 60 ° C. When the ratio (moisture content) of water to the total mass of the obtained carrier catalyst became 30% by mass or less, the carrier catalyst in the flask was transferred to a reaction tube, and then the reaction tube was kept at 200 ° C. and nitrogen. The gas was supplied at 16.7 mL / sec for 16 hours and dried. As a result, the CuCl-PdCl 2 -supported catalyst (Pd / Cu = 1/100, BET: 1243), which is supported on the activated carbon and has a mass ratio (Pd / Cu) of Pd to Cu in terms of metal atoms of 1/100. Got The total amount of Cu and Pd supported in terms of metal atoms was 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of activated carbon.
《CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100、BET:953)》
含浸法により塩化銅(I)および塩化パラジウム(II)を活性炭に担持した。但し、触媒の調製方法は、含浸法に限定されない。以下、含浸法を用いた具体的な調製手順を記す。
塩化銅(I)(15g、ナカライテスク社製)、塩化パラジウム(II)(0.16g、純正化学社製)、イオン交換水(300g)、35質量%塩酸(41g、ナカライテスク社製)、および、BET法で測定したBET比表面積が953m2/gの4~6メッシュの粒状成型された活性炭(原料:ヤシガラ)(150g)をフラスコ内で混合し、12時間静置した後、エバポレーターを用いて60℃にて塩化水素および水を減圧留去した。得られた担持触媒の全質量に対する水の割合(含水率)が30質量%以下になった時点で、フラスコ内の担持触媒を、反応管に移した後、反応管を200℃に保ち、窒素ガスを16.7mL/秒で16時間供給して乾燥した。これらにより、活性炭に担持された、金属原子換算でCuに対するPdの質量比(Pd/Cu)が1/100である、CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100、BET:953)を得た。金属原子換算でCuおよびPdの合計担持量は、活性炭の100質量部に対して、6質量部であった。
<< CuCl-PdCl 2 supported catalyst (Pd / Cu = 1/100, BET: 953) >>
Copper (I) chloride and palladium (II) chloride were supported on activated carbon by the impregnation method. However, the method for preparing the catalyst is not limited to the impregnation method. Hereinafter, a specific preparation procedure using the impregnation method will be described.
Copper (I) chloride (15 g, manufactured by Nakaraitesk), palladium (II) chloride (0.16 g, manufactured by Genuine Chemicals), ion-exchanged water (300 g), 35% by mass hydrochloric acid (41 g, manufactured by Nakaraitesk), Then, the activated carbon (raw material: coconut husk) (150 g) having a BET specific surface area of 953 m 2 / g measured by the BET method and having a granular shape of 4 to 6 mesh was mixed in a flask and allowed to stand for 12 hours, and then the evaporator was added. Hydrogen chloride and water were distilled off under reduced pressure at 60 ° C. When the ratio (moisture content) of water to the total mass of the obtained carrier catalyst became 30% by mass or less, the carrier catalyst in the flask was transferred to a reaction tube, and then the reaction tube was kept at 200 ° C. and nitrogen. The gas was supplied at 16.7 mL / sec for 16 hours and dried. As a result, the CuCl-PdCl 2 -supported catalyst (Pd / Cu = 1/100, BET: 953), which is supported on the activated carbon and has a mass ratio (Pd / Cu) of Pd to Cu in terms of metal atoms of 1/100. Got The total amount of Cu and Pd supported in terms of metal atoms was 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of activated carbon.
《CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100、BET:323)》
含浸法により塩化銅(I)および塩化パラジウム(II)を活性炭に担持した。但し、触媒の調製方法は、含浸法に限定されない。以下、含浸法を用いた具体的な調製手順を記す。
塩化銅(I)(15g、ナカライテスク社製)、塩化パラジウム(II)(0.16g、純正化学社製)、イオン交換水(300g)、35質量%塩酸(41g、ナカライテスク社製)、および、BET法で測定したBET比表面積が323m2/gの4~6メッシュの粒状成型された活性炭(原料:ヤシガラ)(150g)をフラスコ内で混合し、12時間静置した後、エバポレーターを用いて60℃にて塩化水素および水を減圧留去した。得られた担持触媒の全質量に対する水の割合(含水率)が30質量%以下になった時点で、フラスコ内の担持触媒を、反応管に移した後、反応管を200℃に保ち、窒素ガスを16.7mL/秒で16時間供給して乾燥した。これらにより、活性炭に担持された、金属原子換算でCuに対するPdの質量比(Pd/Cu)が1/100である、CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100、BET:323)を得た。金属原子換算でCuおよびPdの合計担持量は、活性炭の100質量部に対して、6質量部であった。
<< CuCl-PdCl 2 supported catalyst (Pd / Cu = 1/100, BET: 323) >>
Copper (I) chloride and palladium (II) chloride were supported on activated carbon by the impregnation method. However, the method for preparing the catalyst is not limited to the impregnation method. Hereinafter, a specific preparation procedure using the impregnation method will be described.
Copper (I) chloride (15 g, manufactured by Nakaraitesk), palladium (II) chloride (0.16 g, manufactured by Genuine Chemicals), ion-exchanged water (300 g), 35% by mass hydrochloric acid (41 g, manufactured by Nakaraitesk), Then, the activated carbon (raw material: coconut husk) (150 g) having a BET specific surface area of 323 m 2 / g measured by the BET method and having a granular shape of 4 to 6 mesh was mixed in a flask and allowed to stand for 12 hours, and then the evaporator was added. Hydrogen chloride and water were distilled off under reduced pressure at 60 ° C. When the ratio (moisture content) of water to the total mass of the obtained carrier catalyst became 30% by mass or less, the carrier catalyst in the flask was transferred to a reaction tube, and then the reaction tube was kept at 200 ° C. and nitrogen. The gas was supplied at 16.7 mL / sec for 16 hours and dried. As a result, the CuCl-PdCl 2 -supported catalyst (Pd / Cu = 1/100, BET: 323), which is supported on the activated carbon and has a mass ratio (Pd / Cu) of Pd to Cu in terms of metal atoms of 1/100. Got The total amount of Cu and Pd supported in terms of metal atoms was 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of activated carbon.
〈反応〉
《例1》
図1に基づいて説明した反応装置20と同様の反応装置を用いて、以下に説明するように、1214yaと水素とを反応させて、1224ydを得た。なお、例1~11および14~15においては、後述する担持触媒中のCuClおよびPdCl2を還元する前処理を実施せずに、反応に用いた。
反応器1として、電気炉内に設置した、SUS304製、内径35.3mmの反応管を使用した。反応管のさや管には、内部の温度を測定するための温度計を挿入した。反応管に、上記方法により調製した、CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100)を30cmの長さで充填した。反応管内の温度は180℃に管理した。
上記反応器1に、ステンレス鋼製チューブである供給ライン2、3および4から、それぞれ、1214ya、水素および窒素を連続的に供給した。予熱器2a、3aおよび4aとしては、炉内温度200℃に設定した電気炉を用いた。1214ya、水素および窒素の供給割合が、それぞれ、25モル%、25モル%および50モル%となるように制御して反応器1に供給した。
反応器1の内部における混合ガス(1214ya、水素および窒素)の滞留時間が120秒間となるように、混合ガスの流量(単位時間当たりの供給量)を制御した。
反応器1の内部の圧力は、大気圧と同一であった。
<reaction>
<< Example 1 >>
Using the same reaction apparatus as the
As the
1214ya, hydrogen and nitrogen were continuously supplied to the
The flow rate (supply amount per unit time) of the mixed gas was controlled so that the residence time of the mixed gas (1214ya, hydrogen and nitrogen) inside the
The pressure inside the
得られた生成物(出口ガス)の組成分析は、ガスクロマトグラフ(GC)を用いた。カラムはDB-1301(長さ60m×内径250μm×厚み1μm、アジレント・テクノロジー社製)を用いた。反応器に供給した1214yaのモル量に対する、生成物中の1224ydのモル量の割合(単位:%)を求め、これを「1224yd収率」とした。この値が大きいほど、1224ydの収率が高いと評価できる。
A gas chromatograph (GC) was used for the composition analysis of the obtained product (outlet gas). As the column, DB-1301 (length 60 m × inner diameter 250 μm ×
《例2》
反応温度を250℃に変更した以外は、例1と同様にして反応させた。
<< Example 2 >>
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was changed to 250 ° C.
《例3》
CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100)に代えて、CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/300)を用いて、反応温度を220℃に変更した以外は、例1と同様にして反応させた。
<< Example 3 >>
Examples except that the reaction temperature was changed to 220 ° C. using a CuCl-PdCl 2-supported catalyst (Pd / Cu = 1/300) instead of the CuCl-PdCl 2 - supported catalyst (Pd / Cu = 1/100). The reaction was carried out in the same manner as in 1.
《例4》
反応温度を250℃に変更した以外は、例3と同様にして反応させた。
<< Example 4 >>
The reaction was carried out in the same manner as in Example 3 except that the reaction temperature was changed to 250 ° C.
《例5》
CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100)に代えて、CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/600)を用いて、反応温度を220℃に変更した以外は、例1と同様にして反応させた。
<< Example 5 >>
Examples except that the reaction temperature was changed to 220 ° C. using a CuCl-PdCl 2 -supported catalyst (Pd / Cu = 1/600) instead of the CuCl-PdCl 2 -supported catalyst (Pd / Cu = 1/100). The reaction was carried out in the same manner as in 1.
《例6》
反応温度を250℃に変更した以外は、例5と同様にして反応させた。
<< Example 6 >>
The reaction was carried out in the same manner as in Example 5 except that the reaction temperature was changed to 250 ° C.
《例7》
CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100)に代えて、CuCl-PtCl2担持触媒(Pt/Cu=1/40)を用いて、反応温度を220℃に変更した以外は、例1と同様にして反応させた。
<< Example 7 >>
Examples except that the reaction temperature was changed to 220 ° C. by using a CuCl-PtCl 2 -supported catalyst (Pt / Cu = 1/40) instead of the CuCl-PdCl 2 -supported catalyst (Pd / Cu = 1/100). The reaction was carried out in the same manner as in 1.
《例8》
CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100)に代えて、CuCl-H2PtCl6担持触媒(Pt/Cu=1/40)を用いて、反応温度を220℃に変更した以外は、例1と同様にして反応させた。
<< Example 8 >>
A CuCl-H 2 PtCl 6 -supported catalyst (Pt / Cu = 1/40) was used instead of the CuCl-PdCl 2 -supported catalyst (Pd / Cu = 1/100), except that the reaction temperature was changed to 220 ° C. , The reaction was carried out in the same manner as in Example 1.
《例9》
反応温度を250℃に変更した以外は、例8と同様にして反応させた。
<< Example 9 >>
The reaction was carried out in the same manner as in Example 8 except that the reaction temperature was changed to 250 ° C.
《例10》
CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100)に代えて、CuCl-PtCl2担持触媒(Pt/Cu=1/70)を用いて、反応温度を250℃に変更した以外は、例1と同様にして反応を行った。
<< Example 10 >>
Examples except that the reaction temperature was changed to 250 ° C. using a CuCl-PtCl 2 -supported catalyst (Pt / Cu = 1/70) instead of the CuCl-PdCl 2 -supported catalyst (Pd / Cu = 1/100). The reaction was carried out in the same manner as in 1.
《例11》
CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100)に代えて、CuCl-PtCl2担持触媒(Pt/Cu=1/100)を用いて、反応温度を250℃に変更した以外は、例1と同様にして反応させた。
<< Example 11 >>
Examples except that the reaction temperature was changed to 250 ° C. using a CuCl-PtCl 2 -supported catalyst (Pt / Cu = 1/100) instead of the CuCl-PdCl 2 -supported catalyst (Pd / Cu = 1/100). The reaction was carried out in the same manner as in 1.
《例12》
1214ya、水素および窒素を連続的に供給を開始する前に、反応管を180℃に保ち、水素ガスを1.67mL/秒で16時間供給し、CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100)を還元する前処理をし、反応温度を220℃に変更した以外は、例1と同様にして反応させた。なお、得られた1224ydの選択率において、1224yd(Z)選択率は64.6%であり、1224yd(E)選択率は30.6%であった。
<< Example 12 >>
Before starting the continuous supply of 1214ya, hydrogen and nitrogen, the reaction tube was kept at 180 ° C., hydrogen gas was supplied at 1.67 mL / sec for 16 hours, and the CuCl-PdCl 2 carrying catalyst (Pd / Cu = 1). A pretreatment for reducing / 100) was carried out, and the reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was changed to 220 ° C. In the obtained 1224yd (Z) selectivity, the 1224yd (Z) selectivity was 64.6% and the 1224yd (E) selectivity was 30.6%.
《例13》
CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100)を還元する前処理において、反応管を330℃に保った以外は、例12と同様に反応を行った。なお、得られた1224ydの選択率において、1224yd(Z)選択率は53.3%であり、1224yd(E)選択率は39.4%であった。
<< Example 13 >>
In the pretreatment for reducing the CuCl-PdCl 2 -supported catalyst (Pd / Cu = 1/100), the reaction was carried out in the same manner as in Example 12 except that the reaction tube was kept at 330 ° C. In the obtained 1224yd (Z) selectivity, the 1224yd (Z) selectivity was 53.3% and the 1224yd (E) selectivity was 39.4%.
《例14》
CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100)に代えて、CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100、BET:1243)を用いて、反応温度を220℃に変更した以外は、例1と同様にして反応させた。
<< Example 14 >>
The reaction temperature was changed to 220 ° C. by using a CuCl-PdCl 2 -supported catalyst (Pd / Cu = 1/100, BET: 1243) instead of the CuCl-PdCl 2 -supported catalyst (Pd / Cu = 1/100). Except for the above, the reaction was carried out in the same manner as in Example 1.
《例15》
CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100)に代えて、CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100、BET:953)を用いて、反応温度を220℃に変更した以外は、例1と同様にして反応させた。
<< Example 15 >>
The reaction temperature was changed to 220 ° C. by using a CuCl-PdCl 2 -supported catalyst (Pd / Cu = 1/100, BET: 953) instead of the CuCl-PdCl 2 -supported catalyst (Pd / Cu = 1/100). Except for the above, the reaction was carried out in the same manner as in Example 1.
《例16》
CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100)に代えて、CuCl-PdCl2担持触媒(Pd/Cu=1/100、BET:323)を用いて、反応温度を220℃に変更した以外は、例1と同様にして反応させた。
<< Example 16 >>
The reaction temperature was changed to 220 ° C. by using a CuCl-PdCl 2 -supported catalyst (Pd / Cu = 1/100, BET: 323) instead of the CuCl-PdCl 2 -supported catalyst (Pd / Cu = 1/100). Except for the above, the reaction was carried out in the same manner as in Example 1.
表に評価結果を示す。
なお、表中、「1214ya転化率」は、反応器に供給した1214yaのモル量に対する、転化した1214yaのモル量の割合を表す。
表中、「1224yd選択率」、「1234yf選択率」、「1243zf選択率」は、それぞれ転化した1214yaのモル量に対する、得られた各化合物のモル量の割合を表す。
The evaluation results are shown in the table.
In the table, "1214ya conversion rate" represents the ratio of the molar amount of converted 1214ya to the molar amount of 1214ya supplied to the reactor.
In the table, "1224yd selectivity", "1234yf selectivity", and "1243zf selectivity" represent the ratio of the molar amount of each obtained compound to the molar amount of converted 1214ya, respectively.
表に示すように、本発明の製造方法によれば、1224ydの収率が向上した。
例1と例2との比較等から、反応温度が230℃以上である場合、1224ydの収率がより向上した。
また、同様の比較から反応温度が200~225℃である場合、1224ydの選択率がより向上した。
例2と、例11との比較から、Cu-M触媒が1価のCuを有する化合物と、Pd金属またはPd原子を有する化合物とを含む場合、1224ydの収率がより向上した。
例12と、例13との比較から、Cu含有担持触媒を還元する前処理の温度が300℃以下である場合、1224ydの収率がより向上した。
例15と、例1または例14との比較から、BET比表面積が1000m2/g以上である場合に、1224ydの収率がより向上した。
例1と、例16との比較から、BET比表面積が400m2/g以上である場合、1224ydの収率がより向上した。
As shown in the table, according to the production method of the present invention, the yield of 1224 yd was improved.
From the comparison between Example 1 and Example 2, when the reaction temperature was 230 ° C. or higher, the yield of 1224 yd was further improved.
Further, from the same comparison, when the reaction temperature was 200 to 225 ° C., the selectivity of 1224 yd was further improved.
From the comparison between Example 2 and Example 11, when the Cu—M catalyst contained a compound having a monovalent Cu and a compound having a Pd metal or a Pd atom, the yield of 1224 yd was further improved.
From the comparison between Example 12 and Example 13, the yield of 1224 yd was further improved when the temperature of the pretreatment for reducing the Cu-containing carrier catalyst was 300 ° C. or lower.
From the comparison between Example 15 and Example 1 or Example 14, the yield of 1224 yd was further improved when the BET specific surface area was 1000 m 2 / g or more.
From the comparison between Example 1 and Example 16, when the BET specific surface area was 400 m 2 / g or more, the yield of 1224 yd was further improved.
1:反応器
2:1214yaの供給ライン
2a:予熱器
3:水素の供給ライン
3a:予熱器
4:窒素の供給ライン
4a:予熱器
5:混合物供給ライン
6:冷却部
7:出口ライン
8:水蒸気および酸性液の回収槽
9:アルカリ洗浄装置
10:脱水塔
20:反応装置
1: Reactor 2:
Claims (9)
前記Cu含有触媒が、Cu触媒、および、Cu-M触媒からなる群から選択される少なくとも1種を含み、
前記Cu触媒が、1価のCuを有する化合物を含み、
前記Cu-M触媒が、1価のCuを有する化合物と、Pd、PtおよびNiからなる群から選択される少なくとも1種の金属またはPd、PtおよびNiからなる群から選択される少なくとも1種の原子を有する化合物とを含み、
前記担体のBET比表面積が400m2/g以上である、1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの製造方法。 In the presence of a Cu-containing carrier catalyst containing a carrier and a Cu-containing catalyst supported on the carrier, 1,1-dichloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene is reacted with hydrogen to cause 1-chloro. A method for producing 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene, which comprises -2,3,3,3-tetrafluoropropene.
The Cu-containing catalyst contains at least one selected from the group consisting of a Cu catalyst and a Cu-M catalyst.
The Cu catalyst contains a compound having monovalent Cu and contains.
The Cu-M catalyst is a compound having monovalent Cu and at least one metal selected from the group consisting of Pd, Pt and Ni or at least one selected from the group consisting of Pd, Pt and Ni. Including compounds with atoms
A method for producing 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene, wherein the carrier has a BET specific surface area of 400 m 2 / g or more.
前記Cu-M触媒が、CuClを含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの製造方法。 The Cu-containing catalyst is the Cu-M catalyst.
The method for producing 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of claims 1 to 6, wherein the Cu-M catalyst contains CuCl.
前記Cu触媒が、CuClを含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の1-クロロ-2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの製造方法。
The Cu-containing catalyst is the Cu catalyst.
The method for producing 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of claims 1 to 6, wherein the Cu catalyst contains CuCl.
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